城市交通擁堵中,車輛排隊溢位是一個嚴重後果——當排隊長度超過交叉口容量時,會阻塞上游交通,引發級聯式網格堵塞。現有的交通訊號控制(TSC)演算法主要最佳化通行效率,但在高峰時段往往無法應對溢位,導致擁堵加劇和安全風險。為此,研究團隊提出了OverFlowLight,一種專為即時預防溢位並提升整體TSC效能而設計的框架。
OverFlowLight首先利用攝像頭和雷達的多模態感測,在即時中準確檢測溢位事件。一旦檢測到溢位,它會動態生成並插入專用的清空相位到訊號週期中,以清除阻塞的排隊車輛。這一過程透過混合控制設計實現:結合快速的規則基礎溢位干預和基於強化學習(RL)等後端的控制器,兼顧短期的快速響應和長期的效率最佳化。
研究團隊在三個大城市的43個交叉口進行了廣泛的實際部署。結果表明,OverFlowLight能夠無縫整合現有的RL基礎TSC代理,突顯了其模組化和實際可用性。實驗資料對比顯示,與部署的基線方法相比,OverFlowLight將溢位事件減少了60.4%,並將網路吞吐量提升了18.2%。此外,它顯著減少了對專家調節訊號方案常見的手動干預需求。
這項工作首次提出了一個實用、可擴充套件且資料驅動的主動預防交通網格堵塞框架,為構建有韌性和高效的城市交通系統提供了關鍵元件。團隊已將演示影片、程式碼和資料集公開在匿名網址上。